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[20932] 2017-11-03_DDOS攻击的方法（二）---攻击系统资源

文档创建者：s7ckTeam
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最后更新：2025-01-18
2017-11-03_DDOS攻击的方法（二）---攻击系统资源 D D O S 攻 击 的 方 法 （ 二 ） - - - 攻 击 系 统 资 源 L e m o n S e c   2 0 1 7 - 1 1 - 0 3 2 、 攻 击 系 统 资 源 误 区 ： D D O S 攻 击 都 是 消 耗 网 络 宽 带 资 源 的 攻 击 。           很 多 时 候 ， 新 闻 报 道 中 提 到 D D O S 攻 击 ， 都 会 以 “ 攻 击 流 量 达 到 * * * * * ” 的 语 句 来 描 述 攻 击 的 猛 烈 程 度 ， 这 种 以 攻 击 流 量 的 宽 带 作 为 D D O S 攻 击 危 害 程 度 描 述 指 标 的 说 法 ， 通 常 会 让 人 们 误 以 为 D D O S 攻 击 都 是 消 耗 网 络 宽 带 资 源 的 攻 击 。           事 实 上 ， 除 了 网 络 宽 带 资 源 ， D D O S 攻 击 还 有 消 耗 系 统 资 源 和 应 用 资 源 的 攻 击 方 法 ， 而 攻 击 流 量 的 大 小 只 是 决 定 攻 击 危 害 程 度 的 一 个 方 面 ， 对 于 相 同 种 类 的 攻 击 ， 通 常 攻 击 流 量 越 大 ， 其 危 害 也 越 大 ， 而 如 果 在 相 同 攻 击 流 量 的 情 况 下 ， 不 同 的 攻 击 方 法 造 成 的 危 害 和 影 响 则 不 尽 相 同 。           有 时 候 ， 人 们 会 错 误 的 将 S Y N 洪 水 攻 击 认 为 是 消 耗 网 络 宽 带 资 源 的 D D O S 攻 击 ， 而 事 实 上 ， 这 种 攻 击 的 主 要 危 害 在 于 耗 尽 系 统 链 接 表 资 源 ， 相 同 攻 击 流 量 的 S Y N 洪 水 攻 击 会 比 U D P 洪 水 攻 击 的 危 害 更 大 。 2 . 1   攻 击 T C P 连 接           T C P 是 一 种 面 向 连 接 的 、 可 靠 的 、 基 于 字 节 流 的 传 输 层 通 讯 协 议 ， 不 同 主 机 的 应 用 层 之 间 经 常 需 要 可 靠 的 、 像 管 道 一 样 的 连 接 ， 但 是 I P 层 无 法 提 供 这 样 的 流 机 制 ， 在 现 实 的 互 联 网 中 ， 这 种 连 接 通 常 通 过 T C P 协 议 来 实 现 。           T C P 连 接 包 括 三 个 阶 段 ： 连 接 创 建 ， 数 据 传 送 和 连 接 终 止 ， 由 于 在 协 议 的 设 计 过 程 当 中 只 专 注 于 协 议 的 可 用 性 ， 而 没 有 对 协 议 的 安 全 性 进 行 比 较 周 密 和 详 细 的 考 虑 ， 因 此 T C P 协 议 存 在 很 多 安 全 缺 陷 和 安 全 性 问 题 。           T C P 连 接 的 三 个 阶 段 都 容 易 受 到 拒 绝 服 务 攻 击 的 影 响 ， 我 们 会 在 这 里 对 这 些 攻 击 手 段 分 别 进 行 介 绍 。 2 . 1 . 1   T C P 连 接 洪 水 攻 击           T C P 连 接 洪 水 攻 击 是 在 连 接 创 建 阶 段 对 T C P 资 源 进 行 攻 击 的 。           在 三 次 握 手 进 行 的 过 程 中 ， 服 务 器 会 创 建 并 保 存 T C P 连 接 的 信 息 ， 这 个 信 息 通 常 被 保 存 在 连 接 表 结 构 中 ， 但 是 ， 连 接 表 的 大 小 是 有 限 的 ， 一 旦 服 务 器 接 收 到 的 连 接 数 量 超 过 了 连 接 表 能 存 储 的 数 量 ， 服 务 器 就 无 法 创 建 新 的 T C P 连 接 了 。           攻 击 者 可 以 利 用 大 量 受 控 主 机 ， 通 过 快 速 建 立 大 量 恶 意 的 T C P 连 接 占 满 被 攻 击 目 标 的 连 接 表 ， 使 目 标 无 法 接 受 新 的 T C P 连 接 请 求 ， 从 而 达 到 拒 绝 服 务 攻 击 的 目 的 。
T C P 连 接 洪 水 攻 击 是 攻 击 T C P 连 接 的 最 基 本 方 法 ， 当 有 大 量 的 受 控 主 机 发 起 攻 击 时 ， 其 效 果 非 常 明 显 。 2 . 1 . 2   S Y N 洪 水 攻 击           S Y N 洪 水 攻 击 是 最 经 典 的 一 种 拒 绝 服 务 攻 击 方 式 ， 这 种 攻 击 方 式 在 2 0 0 0 年 以 前 就 出 现 过 ， 直 到 现 在 依 然 被 攻 击 者 大 规 模 的 广 泛 使 用 ， 近 年 来 ， S Y N 洪 水 攻 击 仍 然 占 据 全 部 分 布 式 拒 绝 服 务 攻 击 的 三 分 之 一 以 上 。           T C P 半 开 连 接 ： 半 开 连 接 ：           在 建 立 T C P 连 接 的 过 程 中 ， 如 果 在 服 务 器 返 回 S Y N + A C K 报 文 后 ， 客 户 端 由 于 某 种 原 因 没 有 对 其 进 行 确 认 ， 这 时 服 务 器 端 就 需 要 重 传 S Y N + A C K 报 文 ， 并 等 待 客 户 端 的 确 认 报 文 直 到 T C P 连 接 超 时 ， 这 种 等 待 客 户 确 认 的 连 接 状 态 通 常 被 称 为 半 开 连 接 在 连 接 超 时 之 前 ， 半 开 连 接 会 一 直 保 存 在 服 务 器 的 连 接 表 中 。           由 于 连 接 表 的 大 小 是 有 限 的 ， 如 果 在 短 时 间 内 产 生 大 量 的 半 开 连 接 ， 而 这 些 连 接 又 无 法 很 快 的 结 束 ， 连 接 表 就 会 很 快 被 占 满 ， 导 致 新 的 连 接 T C P 连 接 无 法 建 立 。           S Y N 洪 水 攻 击 就 是 攻 击 者 利 用 受 控 主 机 发 送 大 量 的 T C P   S Y N 报 文 ， 使 服 务 器 打 开 大 量 的 半 开 连 接 ， 占 满 服 务 器 的 连 接 表 ， 从 而 影 响 正 常 用 户 与 服 务 器 建 立 会 话 ， 造 成 拒 绝 服 务 。           攻 击 者 在 发 送 T C P   S Y N 报 文 时 ， 可 以 在 收 到 服 务 器 返 回 的 S Y N + A C K 报 文 后 ， 跳 过 最 后 的 A C K 报 文 发 送 ， 使 连 接 处 于 半 开 状 态 ， 但 是 这 样 会 很 明 显 的 暴 露 出 进 行 S Y N 洪 水 攻 击 的 I P 地 址 ， 同 时 相 应 报 文 会 作 为 反 射 流 量 占 用 攻 击 者 的 宽 带 资 源 ， 所 以 更 好 的 方 式 是 攻 击 者 将 S Y N 报 文 的 源 I P 地 址 随 机 伪 造 其 他 主 机 的 I P 地 址 或 者 不 存 在 的 I P 地 址 ， 这 样 攻 击 目 标 将 会 应 答 发 送 给 被 伪 造 的 I P 地 址 ， 从 而 占 用 连 接 资 源 并 隐 藏 攻 击 来 源 。   S Y N 洪 水 攻 击 发 动 简 单 ， 效 果 明 显 ， 有 大 量 的 攻 击 工 具 都 能 够 发 动 这 种 攻 击 ， 至 今 依 然 是 攻 击 者 最 爱 好 的 攻 击 方 法 之 一 。
2 . 1 . 3   P S H + A C K 洪 水 攻 击           在 T C P 数 据 传 输 的 过 程 中 ， 可 以 通 过 设 置 P S H 标 志 位 来 表 示 当 前 数 据 传 输 结 束 ， 需 要 服 务 端 进 行 处 理 。           在 正 常 的 T C P 传 输 过 程 当 中 ， 如 果 待 发 送 的 数 据 会 清 空 发 送 缓 冲 区 ， 那 么 操 作 系 统 的 T C P / I P 协 议 栈 就 会 自 动 为 该 数 据 包 设 置 P S H 标 志 ， 同 样 ， 当 服 务 端 接 收 到 一 个 设 置 了 P S H + A C K 标 志 的 报 文 时 ， 意 味 着 当 前 数 据 传 输 已 经 结 束 ， 因 此 需 要 立 即 将 这 些 数 据 投 递 交 给 服 务 进 程 并 清 空 接 收 缓 冲 区 ， 而 无 须 等 待 判 断 是 否 还 会 有 额 外 的 数 据 到 达 。           由 于 带 有 P S H 标 志 位 的 T C P 数 据 包 会 强 制 要 求 接 收 端 将 接 收 缓 冲 区 清 空 并 将 数 据 提 交 给 应 用 服 务 进 行 处 理 ， 因 此 当 攻 击 者 利 用 受 控 主 机 向 攻 击 目 标 发 送 大 量 的 P S H + A C K 数 据 包 时 ， 被 攻 击 目 标 就 会 消 耗 大 量 的 系 统 资 源 不 断 地 进 行 接 收 缓 冲 区 的 清 空 处 理 ， 导 致 无 法 正 常 处 理 数 据 ， 从 而 造 成 拒 绝 服 务 。 单 独 使 用 P S H + A C K 洪 水 攻 击 对 服 务 器 产 生 的 影 响 并 不 十 分 明 显 ， 更 有 效 的 方 式 是 S Y N 洪 水 攻 击 与 A C K 洪 水 攻 击 相 结 合 ， 这 样 能 够 绕 过 一 部 分 防 护 设 备 ， 增 强 攻 击 的 效 果 。 2 . 1 . 4   R S T 洪 水 攻 击           在 T C P 连 接 的 终 止 阶 段 ， 通 常 是 通 过 带 有 F I N 标 志 报 文 的 四 次 交 互 （ T C P 四 次 握 手 ） 来 切 断 客 户 端 与 服 务 端 的 T C P 连 接 ， 但 是 客 户 端 或 服 务 器 其 中 之 一 出 现 异 常 状 况 ， 无 法 正 常 完 成 T C P 四 次 握 手 以 终 止 连 接 时 ， 就 会 使 用 R S T 报 文 将 连 接 强 制 中 断 。           T C P   R S T 攻 击 :           在 T C P 连 接 中 ， R S T 表 示 复 位 ， 用 来 在 异 常 时 关 闭 连 接 ， 发 送 端 在 发 送 R S T 报 文 关 闭 连 接 时 ， 不 需 要 等 待 缓 冲 区 中 的 数 据 报 全 部 发 送 完 毕 ， 而 会 直 接 丢 弃 缓 冲 器 的 数 据 并 发 送 R S T 报 文 ， 同 样 ， 接 收 端 在 收 到 R S T 报 文 后 ， 也 会 清 空 缓 冲 区 并 关 闭 连 接 ， 并 且 不 必 发 送 A C K 报 文 进 行 确 认 。           攻 击 者 可 以 利 用 R S T 报 文 的 这 个 特 性 ， 发 送 伪 造 的 带 有 R S T 标 志 位 的 T C P 报 文 ， 强 制 中 断 客 户 端 与 服 务 端 的 T C P 连 接 ， 在 伪 造 R S T 报 文 的 过 程 中 ， 服 务 端 的 I P 地 址 和 端 口 号 是 已 知 的 ， 攻 击 者 还 需 要 设 法 获 取 客 户 端 的 I P 地 址 和 端 口 号 ， 并 且 使 R S T 报 文 的 序 列 号 处 于 服 务 器 的 接 收 窗 口 之 内 ， 如 果 攻 击 者 和 被 攻 击 客 户 端 或 服 务 器 处 于 同 一 内 网 ， 这 些 信 息 可 以 通 过 欺 骗 和 嗅 探 等 方 式 获 取 到 。           T C P   R S T 攻 击 的 原 理 如 图 所 示
  很 多 情 况 下 ， 攻 击 者 不 会 与 被 攻 击 客 户 端 或 服 务 器 处 于 同 一 内 网 ， 导 致 发 动 T C P   R S T 攻 击 时 难 以 获 取 端 口 和 序 列 号 ， 在 这 种 情 况 下 ， 攻 击 者 可 以 利 用 大 量 的 受 控 主 机 猜 测 端 口 和 序 列 号 ， 进 行 盲 打 ， 发 送 R S T 洪 水 攻 击 ， 只 要 在 数 量 巨 大 的 R S T 报 文 中 有 一 条 与 攻 击 目 标 的 端 口 号 相 同 ， 并 且 序 列 号 落 在 目 标 的 接 收 窗 口 之 中 ， 就 能 够 终 端 连 接 。           R S T 洪 水 攻 击 的 原 理 如 图 所 示 严 格 来 说 ， T C P   R S T 攻 击 和 R S T 洪 水 攻 击 是 针 对 用 户 的 拒 绝 攻 击 方 式 ， 这 种 攻 击 通 常 被 用 来 攻 击 在 线 游 戏 或 比 赛 的 用 户 ， 从 而 影 响 比 赛 的 结 果 并 获 得 一 定 的 经 济 利 益 。 2 . 1 . 5   S o c k s t r e s s 攻 击           S o c k s t r e s s 攻 击 是 研 究 人 员 在 2 0 0 8 年 提 出 的 一 种 攻 击 T C P 连 接 的 方 法 ， 与 前 面 几 种 攻 击 方 式 不 同 的 是 ， S o c k s t r e s s 攻 击 不 需 要 在 短 时 间 内 发 送 大 量 的 攻 击 流 量 ， 因 此 不 属 于 洪 水 攻 击 ， 而 是 一 种 慢 速 攻 击 。           在 T C P 传 输 数 据 时 ， 并 不 是 将 数 据 直 接 递 交 给 应 用 程 序 处 理 ， 而 是 先 临 时 存 储 在 接 受 缓 冲 区 里 ， 该 接 收 缓 冲 区 的 大 小 是
由 T C P 窗 口 表 示 的 ， 如 果 T C P 窗 口 大 小 为 0 ， 则 表 示 接 收 缓 冲 区 已 被 填 满 ， 发 送 端 应 该 停 止 发 送 数 据 ， 知 道 接 收 端 的 窗 口 发 生 了 更 新 ， S o c k s t r e s s 攻 击 就 是 利 用 该 原 理 长 时 间 维 持 T C P 连 接 ， 以 达 到 拒 绝 服 务 攻 击 的 目 的 。           S o c k s t r e s s 攻 击 首 先 会 完 成 T C P 三 次 握 手 以 建 立 T C P 连 接 ， 但 是 在 三 次 握 手 的 最 后 一 次 A C K 应 答 中 ， 攻 击 者 将 其 T C P 窗 口 大 小 设 置 为 0 ， 随 后   进 行 一 次 数 据 请 求 ， 攻 击 目 标 在 传 输 数 据 时 ， 发 现 接 收 端 的 T C P 窗 口 大 小 为 0 ， 就 会 停 止 传 输 数 据 ， 并 发 出 T C P 窗 口 探 测 包 ， 询 问 攻 击 者 其 T C P 窗 口 是 否 有 更 新 ， 由 于 攻 击 者 没 有 更 改 T C P 窗 口 的 大 小 ， 被 攻 击 目 标 就 会 一 直 维 持 T C P 连 接 等 待 数 据 发 送 ， 并 不 断 进 行 窗 口 更 新 的 探 测 ， 如 果 攻 击 者 利 用 大 量 的 受 控 主 机 进 行 S o c k s t r e s s 攻 击 ， 被 攻 击 目 标 会 一 直 维 持 大 量 的 T C P 连 接 并 进 行 大 量 窗 口 更 新 探 测 ， 其 T C P 连 接 表 会 逐 渐 耗 尽 ， 无 法 连 接 新 的 连 接 而 导 致 拒 绝 服 务 。           S o c k s t r e s s 攻 击 的 原 理 如 图 所 示 S o c k s t r e s s 攻 击 的 另 一 种 方 式 是 将 T C P 窗 口 设 置 为 一 个 非 常 小 的 值 ， 例 如 4 字 节 ， 这 样 攻 击 目 标 将 不 得 不 把 需 要 发 送 的 数 据 切 分 成 大 量 4 字 节 大 小 的 分 片 ， 这 会 极 大 的 消 耗 目 标 的 内 存 和 处 理 器 资 源 ， 造 成 系 统 响 应 缓 慢 和 拒 绝 服 务 。 2 . 2   攻 击 S S L 连 接           安 全 套 接 层 是 为 网 络 通 信 提 供 安 全 及 数 据 完 整 性 的 一 种 安 全 协 议 ， S S L 能 够 在 传 输 层 对 网 络 连 接 进 行 加 密 ， 以 防 止 传 输 的 数 据 明 文 被 监 听 和 截 获 。           然 而 ， S S L 协 议 加 密 、 解 密 和 秘 钥 协 商 的 过 程 中 会 消 耗 大 量 的 系 统 资 源 ， 严 重 降 低 机 器 的 性 能 ， 因 此 ， 通 常 只 有 在 传 输 密 码 等 机 密 信 息 时 才 使 用 S S L 协 议 进 行 传 输 。           攻 击 者 可 以 利 用 S S L 协 议 消 耗 资 源 的 特 性 进 行 拒 绝 服 务 攻 击 。 2 . 2 . 1   T H C   S S L   D O S 攻 击           在 进 行 S S L 数 据 传 输 之 前 ， 通 信 双 方 首 先 要 进 行 S S L 握 手 ， 以 协 商 加 密 算 法 叫 唤 加 密 秘 钥 ， 进 行 身 份 验 证 ， 通 常 情 况 下 ， 这 样 的 S S L 握 手 过 程 只 需 要 进 行 一 次 即 可 ， 但 是 在 S S L 协 议 中 有 一 个 R e n e g o t i a t i o n 选 项 ， 通 过 它 可 以 进 行 秘 钥 的 重 新 协 商 以 建 立 新 的 秘 钥 。           T H C   S S L   D O S 攻 击 是 安 全 研 究 人 员 在 2 0 1 1 年 提 出 的 一 种 针 对 S S L 的 拒 绝 服 务 攻 击 方 法 ， 这 种 方 法 就 是 利 用 R e n e g o t i a t i o n 选 项 ， 造 成 被 攻 击 目 标 资 源 耗 尽 ， 在 进 行 S S L 连 接 并 握 手 之 后 ， 攻 击 者 反 复 不 断 的 进 行 秘 钥 重 新 协 商 过 程 ， 而 秘 钥 重 新 协 商 过 程 需 要 服 务 器 投 入 比 客 户 端 多 1 5 倍 的 C P U 计 算 资 源 ， 攻 击 者 只 需 要 一 台 普 通 的 台 式 机 就 能 拖 慢 一 台 高 性 能 服 务 器 ， 而 如 果 有 大 量 主 机 同 时 进 行 攻 击 ， 则 会 使 服 务 器 忙 于 协 商 秘 钥 而 完 全 停 止 响 应 。           T H C   S S L   D O S 攻 击 的 原 理 如 图 所 示
  另 外 ， 即 使 服 务 器 不 支 持 R e n e g o t i a t i o n ， 攻 击 者 依 然 可 以 通 过 另 行 打 开 新 的 S S L 连 接 的 方 式 来 制 造 类 似 的 攻 击 效 果 。 2 . 2 . 2   S S L 洪 水 攻 击           在 S S L 握 手 的 过 程 中 ， 服 务 器 会 消 耗 较 多 的 C P U 计 算 资 源 进 行 加 解 密 ， 并 进 行 数 据 的 有 效 性 检 验 ， 对 于 客 户 端 发 过 来 的 数 据 ， 服 务 器 需 要 先 花 费 大 量 的 计 算 资 源 进 行 解 密 ， 之 后 才 能 对 数 据 的 有 效 性 进 行 检 验 ， 重 要 的 是 ， 不 论 数 据 是 否 是 有 效 的 ， 服 务 器 都 必 须 先 进 行 解 密 才 能 够 做 检 查 ， 攻 击 者 可 以 利 用 这 个 特 性 进 行 S S L 洪 水 攻 击 。           在 进 行 洪 水 攻 击 时 ， 一 个 要 点 是 需 要 攻 击 者 能 够 在 客 户 端 大 量 的 发 出 攻 击 请 求 ， 这 就 需 要 客 户 端 所 进 行 的 计 算 尽 可 能 的 少 ， 对 于 S S L 洪 水 攻 击 ， 比 较 好 的 方 式 是 在 数 据 传 输 之 前 ， 进 行 S S L 握 手 的 过 程 中 发 动 攻 击 ， 攻 击 者 并 不 需 要 完 成 S S L 握 手 和 秘 钥 交 换 ， 而 只 需 要 在 这 个 过 程 中 让 服 务 器 去 解 密 和 验 证 ， 就 能 够 大 量 的 消 耗 服 务 器 的 计 算 资 源 ， 因 此 ， 攻 击 者 可 以 非 常 容 易 的 构 造 秘 钥 交 换 过 程 中 的 请 求 数 据 ， 达 到 减 少 客 户 端 计 算 量 的 目 的 。           S S L 洪 水 攻 击 的 原 理 如 图 所 示
攻 击 者 可 以 使 用 S S L   S q u e e z e 等 工 具 来 发 动 S S L 洪 水 攻 击 。
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